本文发表于《大众科学》的前博客网络，反映了作者的观点，不一定反映《大众科学》的观点
自1953年首次被观测到以来，被称为蓝离散星的异常恒星一直困扰着天文学家：它们比应有的更热更亮，也年轻得多。现在，它们再次给试图弄清它们来源的天文学家们制造了麻烦。
当天文学家从地球（或轨道）观测恒星时，他们可以测量两个属性：恒星的颜色和星等。星等是衡量从这里看一颗恒星有多亮的指标，因此并非恒星的固有属性。但是，如果我们知道恒星的距离和星等，我们就可以计算出它的光度——它真正的亮度。天文学家还可以根据恒星的颜色计算出它的温度。任何触摸过“红热”物体的人都会意识到颜色和温度是相关的，恒星也是如此。最热的恒星是蓝色的，最冷的恒星是红色的，但颜色光谱在这两者之间贯穿整个范围——恒星可以是蓝色、白色、黄色、红色或介于两者之间的任何颜色。
天文学家使用恒星的光度和温度将其绘制在赫罗图上（如下面可爱的简笔画所示）。在任何星团中，大多数恒星都将沿着赫罗图的中间部分，即主序带上。主序带是恒星一生中大部分时间所处的位置；我们的太阳目前就在主序带上，已经存在了不到 50 亿年，还剩下相同的时间。一旦恒星耗尽了所有的氢，它就会离开主序带——它在“转折点”处这样做——并演变成红巨星。
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所有不同颜色的恒星都位于主序带上。主序带上最蓝、最热的恒星标志着“转折点”——过了那个点，我们就进入了离散星的领域。
蓝离散星比星团中的其他恒星年轻得多，质量也大于主序带“转折点”处的恒星。它们的形成无法用我们通常的恒星形成理论来解释。
早在 20 世纪 60 年代，天文学家就开始思考这些异常恒星的解释。1964 年，天文学家威廉·麦克雷提出，蓝离散星是在近密双星系统中产生的，其中一颗恒星已经演变成巨星，而另一颗恒星仍在主序带上。
在双星系统中，两颗恒星围绕一个共同的质心运行。恒星之间的距离会变化，具体取决于它们在轨道上的位置。在近密双星系统中，恒星彼此足够接近，以至于每颗恒星都可以影响另一颗恒星的外层大气。
在麦克雷的论文中，他提出蓝离散星是在巨星表面的物质被拉向其较小的伴星时产生的。然后，伴星随着从巨星那里窃取越来越多的物质而增长，最终使巨星没有了外层。巨星坍缩成白矮星，而伴星现在比主序带“转折点”处的恒星更大、更亮、更热——它就是一颗蓝离散星。
然而，现在最强有力的理论似乎是蓝离散星是在恒星碰撞时形成的。
这两个假设都可以通过寻找白矮星作为蓝离散星的伴星来检验。碰撞形成可能会产生更大的伴星，但从巨星质量转移产生的伴星几乎肯定会导致白矮星。然而，如果你试图寻找蓝离散星旁边的白矮星，你很快就会遇到一个问题：它们太小太暗，无法直接观测到。天文学家不得不找到一些间接搜索白矮星的方法。
艾伦·盖勒和罗伯特·马修，来自威斯康星大学麦迪逊分校，正是这样做的。
盖勒和马修观察了星团 NGC 188 中的蓝离散星。该星团中 16 颗蓝离散星中的 12 颗具有极长的轨道周期——绕其双星伴星运行需要三年以上。除了两颗之外，所有星的周期都超过 100 天，因此这些长周期蓝离散星是盖勒和马修关注的对象。
通过观察这些蓝离散星的光线随时间的变化，盖勒和马修能够证实它们确实有双星伴星。下一步也是更棘手的一步是找出这些伴星的质量。通过假设伴星质量遵循特定的分布，他们能够比较蓝离散星的光线变化（由绕其伴星运行引起），并得出伴星的质量分布。
他们的结果表明，蓝离散星伴星的平均质量约为太阳质量的一半。总的来说，伴星质量与这个平均值相差不大。这只说明了一件事：NGC 188 星团中的所有蓝离散星都是通过质量转移形成的，而不是通过碰撞形成的。
为了根据当前的理论检验他们的观测结果，盖勒和马修启动了 NGC 188 星团的模拟，使用了当前关于恒星演化的知识（包括双星系统中的恒星演化），并尽可能多地基于真实的观测参数。在快速经历了 70 亿 (7,000,000,000) 年的演化后，模拟结果与 NGC 188 几乎完美匹配。
然而，当他们仔细观察模拟的蓝离散星时，他们发现其中大约一半是通过质量转移形成的，另一半是通过恒星之间的碰撞形成的。但这与他们对 NGC 188 中真实蓝离散星的观测结果不符。在 NGC 188 中，所有的蓝离散星都是通过质量转移形成的。
盖勒和马修也无法完全排除 NGC 188 中一些蓝离散星是由三星系统中的恒星合并形成的假设。然而，他们认为这不太可能，并希望一旦有机会使用哈勃太空望远镜观测 NGC 188，就能排除这种可能性。他们希望哈勃望远镜的观测能够让他们直接探测到来自白矮星的光。
那么，模拟与现实之间的差异又是为什么呢？盖勒和马修的结果表明，我们关于恒星演化的理论，至少当恒星彼此靠近时，可能需要进行一些调整。像往常一样，答案似乎是：这比我们最初想象的要复杂一些。
参考文献
Geller AM, & Mathieu RD (2011). A mass transfer origin for blue stragglers in NGC 188 as revealed by half-solar-mass companions. Nature, 478 (7369), 356-9 PMID: 22012393